A Semantic Approach for Integrating Constrained MQTT Devices into Smart Local Energy Communities

In dieser Diplomarbeit wird ein Gateway vorgestellt, welches die Interoperabilitätskonzepte ähnlich zu Sparkplug implementiert. Dieses Gateway agiert im Kontext von smarten Energiegemeinschaften und berücksichtigt die dort herrschenden Limitierungen. Es wurde während der Entwicklung besonders darauf geachtet, dass sogenannte „beschränkte Geräte“ (constrained devices) mit dem Gateway funktionieren. Für die Ermittlung der technischen Anforderungen wurde die IEC 62559-2 Use Case Methode angewandt. Die Gateway-Lösung stützt sich auf semantische Technologien des Web of Things und funktioniert nahtlos mit der FIWARE Plattform. Das Gateway schafft eine einheitliche MQTT-Topic Struktur und kann simple Transformationen der Nutzdaten durchführen. Zu diesem Zweck wurden zwei MQTT-Topic Strukturen umgesetzt: Erstens für den FIWARE IoT Agenten und zweitens eine Adaption der Sparkplug-MQTT-Topic Struktur. Überdies wurde eine Zustandsverwaltung anhand von sogenannten Todes- und Geburtszertifikaten realisiert. Als zentrale Komponente der Lösung steht eine semantische Gerätebeschreibung, aus der sich die wichtigsten Konfigurationen automatisch ableiten lassen.